stringtranslate.com

Носимые компьютеры

Умные часы являются примером носимого компьютера.

Носимые компьютеры , также известные как нательные компьютеры , [1] [2] представляют собой вычислительные устройства, которые носят на теле. [3] Определение «носимых компьютеров» может быть узким или широким, включая смартфоны или даже обычные наручные часы . [4] [5]

Носимые устройства могут быть общего назначения, в этом случае они являются лишь небольшим примером мобильных вычислений . С другой стороны, они могут быть специализированными, например, фитнес-трекерами . Они могут включать специальные датчики, такие как акселерометры , мониторы сердечного ритма или, на более продвинутой стороне, мониторы электрокардиограммы (ЭКГ) и насыщения крови кислородом (SpO2) . Под определение носимых компьютеров мы также включаем новые пользовательские интерфейсы, такие как Google Glass , оптический дисплей, устанавливаемый на голову, управляемый жестами. Возможно, специализированные носимые устройства превратятся в общие устройства «все в одном», как это произошло с конвергенцией КПК и мобильных телефонов в смартфоны.

Носимые устройства обычно носят на запястье (например, фитнес-трекеры), подвешивают на шею (как ожерелье), прикрепляют к руке или ноге (смартфоны во время занятий спортом) или на голове (как очки или шлем), хотя некоторые из них располагаются в других местах (например, на пальце или в обуви). Устройства, которые носят в кармане или сумке, такие как смартфоны , а до них — карманные калькуляторы и КПК , могут или не могут считаться «носимыми».

Носимые компьютеры имеют различные технические проблемы, общие для других мобильных вычислений , такие как батареи, рассеивание тепла , архитектура программного обеспечения , беспроводные и персональные сети , а также управление данными. [6] Многие носимые компьютеры активны все время, например, непрерывно обрабатывают или записывают данные.

Приложения

Смартфоны и умные часы

Носимые компьютеры не ограничиваются только компьютерами, такими как фитнес-трекеры, которые носят на запястьях; они также включают в себя носимые устройства, такие как кардиостимуляторы и другие протезы. Чаще всего они используются в исследованиях, которые фокусируются на поведенческом моделировании, системах мониторинга здоровья, ИТ и развитии медиа, где человек, носящий компьютер, фактически двигается или иным образом взаимодействует со своим окружением. Носимые компьютеры использовались для следующего:

Носимые вычисления являются предметом активных исследований, особенно форм-фактора и расположения на теле, с областями изучения, включая дизайн пользовательского интерфейса , дополненную реальность и распознавание образов . Использование носимых устройств для конкретных приложений, для компенсации инвалидности или поддержки пожилых людей неуклонно растет. [9]

Операционные системы

Основными операционными системами для носимых компьютеров являются:

История

Эволюция носимого компьютера WearComp Стива Манна от ранцевых систем 1980-х годов до его современных скрытых систем

Из-за различных определений носимого устройства и компьютера , первым носимым компьютером могли быть уже первые счеты на ожерелье, кольцо-счеты XVI века, наручные часы и «часы на палец», принадлежавшие королеве Англии Елизавете I , или скрытые устройства для измерения времени, спрятанные в обуви, чтобы мошенничать в рулетке, которые использовали Торп и Шеннон в 1960-х и 1970-х годах. [11]

Однако компьютер общего назначения — это не просто устройство для отсчета времени или вычисления, а скорее программируемый пользователем элемент для произвольных сложных алгоритмов , сопряжения и управления данными. Согласно этому определению, носимый компьютер был изобретен Стивом Манном в конце 1970-х годов: [12] [13] [14]

Модератор Вудворд Янг из Гарвардского университета (Кембридж, Массачусетс) назвал Стива Манна, профессора Университета Торонто , отцом носимого компьютера и первым виртуальным участником ISSCC.

—  IEEE ISSCC 8 февраля 2000 г.

Развитие носимых устройств прошло несколько этапов миниатюризации: от дискретной электроники через гибридные конструкции до полностью интегрированных конструкций, где всего один чип процессора, аккумулятор и несколько элементов согласования интерфейса составляют единое целое.

1500-е годы

Королева Англии Елизавета I получила часы от Роберта Дадли в 1571 году в качестве подарка на Новый год; их, возможно, носили на предплечье, а не на запястье. У нее также были «часы на палец», установленные в кольце, с будильником, который тыкал ей в палец. [ 15]

1600-е годы

Во времена династии Цин появились полнофункциональные счеты на кольце , которые можно было использовать, пока они были надеты. [3] [16]

1960-е

В 1961 году математики Эдвард О. Торп и Клод Шеннон построили несколько компьютеризированных устройств для измерения времени, чтобы выиграть в рулетку . Один такой таймер был спрятан в ботинке [17] , а другой — в пачке сигарет. Различные версии этого аппарата были построены в 1960-х и 1970-х годах.

Торп называет себя изобретателем первого «носимого компьютера». [11] В других вариантах система представляла собой скрытый аналоговый компьютер размером с пачку сигарет , разработанный для прогнозирования движения колес рулетки. Сборщик данных использовал микропереключатели, спрятанные в его обуви, чтобы указать скорость колеса рулетки, а компьютер указывал октант колеса рулетки для ставки, отправляя музыкальные тоны по радио на миниатюрный динамик, спрятанный в ушном канале соавтора. Система была успешно испытана в Лас-Вегасе в июне 1961 года, но проблемы с оборудованием, связанными с проводами динамиков, не позволили использовать ее за пределами тестовых запусков. [18] Это не был носимый компьютер, поскольку его нельзя было повторно использовать во время использования; скорее, это был пример специализированного оборудования. Эта работа держалась в секрете, пока она не была впервые упомянута в книге Торпа « Обыграй дилера » (пересмотренное издание) в 1966 году [18] и позже подробно опубликована в 1969 году. [19]

1970-е

Карманные калькуляторы стали массовыми устройствами в 1970 году, начиная с Японии. Программируемые калькуляторы появились в конце 1970-х годов, будучи более универсальными компьютерами. Алгебраические калькуляторы HP-01 от Hewlett-Packard были выпущены в 1977 году. [20]

Жилет для слепых, работающий по принципу «камера-тактильный жилет», выпущенный CC Collins в 1977 году, преобразовывал изображения в 1024-точечную десятидюймовую квадратную тактильную сетку на жилете. [21]

1980-е

В 1980-х годах появились более универсальные носимые компьютеры. В 1981 году Стив Манн спроектировал и построил носимую на рюкзаке мультимедийную портативную машину на базе 6502 с текстовыми, графическими и мультимедийными возможностями, а также видеовозможностями (камеры и другие фотографические системы). Манн стал одним из первых и активных исследователей в области носимых устройств, особенно известен созданием в 1994 году беспроводной веб-камеры Wearable Wireless Webcam , первого примера лайфлогинга . [22] [23]

В 1984 году компания Seiko Epson выпустила наручный компьютер RC-20. Это были первые умные часы , работающие на базе компьютера на чипе . [24]

В 1989 году Reflection Technology выпустила на рынок головной дисплей Private Eye , который сканирует вертикальный массив светодиодов по всему полю зрения с помощью вибрирующего зеркала. Этот дисплей дал начало нескольким любительским и исследовательским носимым устройствам, включая IBM / Columbia University Student Electronic Notebook Джеральда «Чипа» Магуайра, [25] Hip-PC Дуга Платта, [26] и VuMan 1 Университета Карнеги-Меллона в 1991 году. [27]

Студенческая электронная тетрадь состояла из Private Eye, Toshiba бездисковых ноутбуков AIX (прототипы), системы ввода на основе стилуса и виртуальной клавиатуры . Она использовала радиоканалы прямой последовательности с расширенным спектром для предоставления всех обычных служб на основе TCP/IP , включая смонтированные файловые системы NFS и X11, которые все работали в среде Andrew Project.

Hip-PC включал в себя карманный компьютер Agenda, используемый в качестве аккордовой клавиатуры, прикрепленной к поясу, и дисковод на 1,44 мегабайта . Более поздние версии включали дополнительное оборудование от Park Engineering. Система дебютировала на выставке "The Lap and Palmtop Expo" 16 апреля 1991 года.

VuMan 1 был разработан в рамках летнего курса в Центре инженерных исследований и разработок Карнеги-Меллона и предназначался для просмотра чертежей домов. Ввод осуществлялся через трехкнопочное устройство, которое носилось на поясе, а вывод — через Private Eye компании Reflection Tech. Центральный процессор представлял собой процессор 80188 с частотой 8 МГц и 0,5 МБ ПЗУ .

1990-е

В 1990-х годах КПК получили широкое распространение, а в 1999 году в Японии их объединили с мобильными телефонами , и появился первый массовый смартфон .

Timex Datalink USB Dress edition с видеоигрой Invasion . Заводная головка часов ( icontrol ) может использоваться для перемещения защитника слева направо, а управление огнем осуществляется кнопкой Start/Split в нижней части циферблата часов в положении «6 часов».

В 1993 году Private Eye использовался в носимом устройстве Тада Старнера , основанном на системе Дуга Платта и созданном из набора от Park Enterprises, дисплея Private Eye, предоставленного взаймы Девоном Шоном Маккалоу, и аккордовой клавиатуры Twiddler, созданной Handykey. Много итераций спустя эта система стала носимым компьютером MIT "Tin Lizzy", а Старнер стал одним из основателей проекта носимых компьютеров MIT. В 1993 году также появилась система дополненной реальности Колумбийского университета, известная как KARMA (Knowledge-based Augmented Reality for Maintenance Assistance). Пользователи носили дисплей Private Eye на одном глазу, создавая эффект наложения, когда реальный мир рассматривался обоими открытыми глазами. KARMA накладывала каркасные схемы и инструкции по техническому обслуживанию поверх всего, что ремонтировалось. Например, графические каркасы на лазерном принтере объясняли, как заменить лоток для бумаги. Система использовала датчики, прикрепленные к объектам в физическом мире, для определения их местоположения, и вся система работала на основе настольного компьютера. [28] [29]

В 1994 году Эдгар Матиас и Майк Руиччи из Университета Торонто представили «запястный компьютер». Их система представляла собой альтернативный подход к появляющемуся налобному дисплею плюс носимая клавиатура с аккордами. Система была создана на основе модифицированного карманного компьютера HP 95LX и одноручной клавиатуры Half-QWERTY. С клавиатурой и модулями дисплея, закрепленными на предплечьях оператора, текст можно было вводить, сводя запястья вместе и печатая. [30] Та же технология была использована исследователями IBM для создания полуклавиатурного «ременного компьютера». [31] Также в 1994 году Мик Лэмминг и Майк Флинн из Xerox EuroPARC продемонстрировали Forget-Me-Not, носимое устройство, которое записывало взаимодействие с людьми и устройствами и сохраняло эту информацию в базе данных для последующего запроса. [32] Оно взаимодействовало через беспроводные передатчики в комнатах и ​​с оборудованием в этом районе, чтобы запомнить, кто там был, с кем разговаривали по телефону и какие предметы находились в комнате, позволяя делать запросы типа «Кто заходил в мой офис, пока я разговаривал по телефону с Марком?». Как и в системе из Торонто, Forget-Me-Not не был основан на дисплее, крепящемся на голове.

Также в 1994 году DARPA начала программу «Умные модули» для разработки модульного, гумионного подхода к носимым и переносным компьютерам с целью производства разнообразных продуктов, включая компьютеры, радио, навигационные системы и интерфейсы человек-компьютер, которые имеют как военное, так и коммерческое применение. В июле 1996 года DARPA продолжила проводить семинар «Носимые устройства в 2005 году», объединив промышленных, университетских и военных визионеров для работы над общей темой предоставления вычислений отдельным лицам. [33] Последующая конференция была организована Boeing в августе 1996 года, где были окончательно согласованы планы по созданию новой академической конференции по носимым компьютерам. В октябре 1997 года Университет Карнеги-Меллона, Массачусетский технологический институт и Технологический институт Джорджии совместно провели Международный симпозиум IEEE по носимым компьютерам (ISWC) в Кембридже, штат Массачусетс . Симпозиум представлял собой полноценную академическую конференцию с опубликованными материалами и докладами, охватывающими диапазон от датчиков и нового оборудования до новых приложений для носимых компьютеров, на мероприятие зарегистрировались 382 человека. В 1998 году корпорация Microelectronic and Computer Technology Corporation создала консорциальную программу Wearable Electronics для промышленных компаний в США с целью быстрой разработки носимых компьютеров. [34] Программа предшествовала исследованию MCC Heterogeneous Component Integration Study, исследованию технологий, инфраструктуры и бизнес-проблем, связанных с постоянной разработкой и интеграцией микроэлектромеханических систем (MEMS) с другими компонентами системы.

В 1998 году Стив Манн изобрел и построил первые в мире умные часы. Они были представлены на обложке Linux Journal в 2000 году и продемонстрированы на ISSCC 2000. [35] [36] [37]

2000-е

Доктор Брюс Х. Томас и доктор Уэйн Пиекарски разработали носимую компьютерную систему Tinmith для поддержки дополненной реальности . Эта работа была впервые опубликована на международном уровне в 2000 году на конференции ISWC. Работа была выполнена в Лаборатории носимых компьютеров в Университете Южной Австралии .

В 2002 году в рамках проекта Кевина Уорвика « Киборг » его жена Ирена носила ожерелье, которое было электронно связано с нервной системой Уорвика через имплантированную электродную решетку . Цвет ожерелья менялся от красного до синего в зависимости от сигналов нервной системы Уорвика. [38]

Также в 2002 году Xybernaut выпустила носимый компьютер под названием Xybernaut Poma Wearable PC, сокращенно Poma. Poma расшифровывалось как Personal Media Appliance. Проект провалился по нескольким причинам, хотя основными из них были дороговизна и громоздкость оборудования. Пользователь должен был носить на голове оптический элемент, процессор, который можно было прикрепить к одежде, и мини-клавиатуру, которая крепилась к руке пользователя. [39]

GoPro выпустила свой первый продукт, GoPro HERO 35mm , который положил начало успешной франшизе носимых камер. Камеры можно носить на голове или на запястье, они ударопрочные и водонепроницаемые. Камеры GoPro используются многими спортсменами и любителями экстремальных видов спорта, и эта тенденция стала очень очевидной в начале 2010-х годов.

В конце 2000-х годов различные китайские компании начали производить мобильные телефоны в форме наручных часов, потомками которых по состоянию на 2013 год стали i5 и i6, представляющие собой телефоны GSM с 1,8-дюймовыми дисплеями, а также наручные часы-телефон Android ZGPAX s5 .

2010-е

LunaTik, механически обработанное крепление для браслета iPod Nano 6-го поколения

Стандартизация с IEEE , IETF и несколькими промышленными группами (например, Bluetooth ) привела к более разнообразному интерфейсу в рамках WPAN (беспроводная персональная сеть). Это также привело к тому, что WBAN (беспроводная сеть для тела) предложила новую классификацию конструкций для интерфейса и сетей. iPod Nano 6-го поколения , выпущенный в сентябре 2010 года, имеет доступное крепление для наручного браслета, чтобы превратить его в носимый наручный компьютер-часы.

Развитие носимых вычислений распространилось на реабилитационную инженерию , амбулаторное вмешательство, системы спасания и носимые оборонные системы. [ необходимо разъяснение ]

Sony выпустила наручные часы под названием Sony SmartWatch , которые должны быть сопряжены с телефоном Android. После сопряжения они становятся дополнительным инструментом для удаленного отображения и уведомлений. [40]

Компания Fitbit выпустила несколько носимых фитнес-трекеров и Fitbit Surge — полноценные смарт-часы , совместимые с Android и iOS .

11 апреля 2012 года Pebble запустила кампанию Kickstarter , чтобы собрать 100 000 долларов на свою первую модель умных часов. Кампания завершилась 18 мая с суммой в 10 266 844 долларов, что в 100 раз превышает целевую сумму. [41] Pebble выпустила несколько умных часов, включая Pebble Time и Pebble Round.

Google Glass — головной дисплей от Google , выпущенный в 2013 году.

Google Glass представили свой оптический дисплей на голове (OHMD) тестовой группе пользователей в 2013 году, прежде чем он стал доступен широкой публике 15 мая 2014 года. [42] Миссия Google состояла в том, чтобы создать массовый повсеместный компьютер , который отображает информацию в формате смартфона, без помощи рук [43] , который может взаимодействовать с Интернетом с помощью голосовых команд на естественном языке . [44] [45] Google Glass подверглись критике из-за проблем с конфиденциальностью и безопасностью. 15 января 2015 года Google объявила, что прекратит производство прототипа Google Glass, но продолжит разработку продукта. По словам Google, Project Glass был готов «выйти» из Google X , экспериментальной фазы проекта. [46]

Гарнитура Thync , выпущенная в 2014 году, представляет собой носимое устройство, которое стимулирует мозг слабыми электрическими импульсами, заставляя владельца чувствовать себя энергичным или спокойным в зависимости от ввода в приложение телефона. Устройство крепится к виску и к задней части шеи с помощью клейкой ленты. [47]

В 2014 году компания Macrotellect выпустила два портативных устройства для измерения мозговых волн ( ЭЭГ ), BrainLink Pro и BrainLink Lite, которые позволяют семьям и ученикам, изучающим медитацию, улучшать умственную работоспособность и снимать стресс с помощью более 20 приложений для улучшения мозговой работоспособности в магазинах приложений Apple и Android. [48]

В январе 2015 года Intel анонсировала субминиатюрный Intel Curie для носимых устройств на базе своей платформы Intel Quark . Этот маленький, как кнопка, он оснащен шестиосевым акселерометром , концентратором датчиков DSP, модулем Bluetooth LE и контроллером заряда батареи. [49] Его планировалось выпустить во второй половине года.

24 апреля 2015 года Apple выпустила свой взгляд на умные часы, известные как Apple Watch. Apple Watch оснащены сенсорным экраном, множеством приложений и датчиком сердечного ритма. [50] Apple Watch позже стали самыми популярными наручными часами в мире. [51]

Некоторые продвинутые гарнитуры виртуальной реальности требуют, чтобы пользователь носил компьютер размером со стационарный компьютер как рюкзак, чтобы иметь возможность свободно передвигаться.

2020-е годы

5 июня 2023 года Apple представила Vision Pro — гарнитуру дополненной реальности со встроенным компьютером и экраном на передней панели, позволяющим другим видеть лицо пользователя. [52]

Коммерциализация

Изображение наручного носимого компьютера ZYPAD от Eurotech
Зарядка Fitbit

Коммерциализация универсальных носимых компьютеров, возглавляемая такими компаниями, как Xybernaut , CDI и ViA, Inc., до сих пор имела ограниченный успех. Публично торгуемая Xybernaut пыталась заключить альянсы с такими компаниями, как IBM и Sony, чтобы сделать носимые компьютеры широкодоступными, и ей удалось добиться того, чтобы их оборудование было показано в таких шоу, как «Секретные материалы» , но в 2005 году их акции были исключены из листинга, и компания подала заявление о защите от банкротства в соответствии с главой 11 на фоне финансового скандала и федерального расследования. Xybernaut вышла из-под защиты от банкротства в январе 2007 года. ViA, Inc. подала заявление о банкротстве в 2001 году и впоследствии прекратила свою деятельность.

В 1998 году Seiko выпустила на рынок Ruputer , компьютер в (довольно больших) наручных часах, с посредственной отдачей. В 2001 году IBM разработала и публично продемонстрировала два прототипа наручного компьютера под управлением Linux . Последнее сообщение о них датируется 2004 годом, [53] в котором говорилось, что устройство будет стоить около 250 долларов, но оно все еще находится в стадии разработки. В 2002 году Fossil, Inc. анонсировала Fossil Wrist PDA , работающий под управлением Palm OS . Дата его выпуска была назначена на лето 2003 года, но несколько раз откладывалась и, наконец, была выпущена 5 января 2005 года. Timex Datalink — еще один пример практичного носимого компьютера. Hitachi выпустила носимый компьютер под названием Poma в 2002 году. Eurotech предлагает ZYPAD , носимый на запястье компьютер с сенсорным экраном, GPS , Wi-Fi и Bluetooth -подключением, который может запускать ряд пользовательских приложений. [54] В 2013 году в Массачусетском технологическом институте было разработано носимое вычислительное устройство на запястье для контроля температуры тела . [55]

Доказательства слабого принятия рынком были продемонстрированы, когда продукт компании Panasonic Computer Solutions Company потерпел неудачу. Panasonic специализируется на мобильных вычислениях со своей линейкой Toughbook с 1996 года [56] и проводит обширные маркетинговые исследования в области портативных, носимых компьютерных продуктов. В 2002 году Panasonic представила носимый кирпичный компьютер в сочетании с карманным или сенсорным экраном, надеваемым на руку. «Кирпичный» компьютер — это CF-07 Toughbook, две батареи, экран использует те же батареи, что и база, разрешение 800 x 600, дополнительные GPS и WWAN . Имеет один слот M-PCI и один слот PCMCIA для расширения. Используемый процессор — 600 МГц Pentium 3 с заводской тактовой частотой 300 МГц, поэтому он может оставаться холодным пассивно, поскольку у него нет вентилятора. Micro DIM RAM можно обновить. Экран можно использовать по беспроводной сети на других компьютерах. Кирпич будет беспроводным образом связываться с экраном, и одновременно кирпич будет беспроводным образом связываться с Интернетом или другими сетями. Носимое устройство было тихо снято с рынка в 2005 году, а экран превратился в тонкий сенсорный клиент , используемый с помощью ремешка.

Google объявила, что работает над носимым устройством дополненной реальности на основе дисплея, крепящегося на голове, под названием Google Glass . Ранняя версия устройства была доступна для населения США с апреля 2013 года по январь 2015 года. Несмотря на прекращение продаж устройства через программу Explorer, Google заявила, что планирует продолжить разработку этой технологии. [57] [58] [59]

LG и iriver производят носимые наушники, измеряющие частоту сердечных сокращений и другие биометрические данные, а также различные показатели активности. [60] [61]

Более эффективная реакция на коммерциализацию была обнаружена в создании устройств с определенными целями, а не универсальных. Одним из примеров является WSS1000. [62] WSS1000 — это носимый компьютер, разработанный для того, чтобы сделать работу сотрудников инвентаризации проще и эффективнее. Устройство позволяет работникам сканировать штрих-коды товаров и немедленно вводить информацию в систему компании. Это устранило необходимость носить планшет, исключило ошибки и путаницу из рукописных заметок и предоставило работникам свободу обеих рук во время работы; система повышает как точность, так и эффективность. [4]

Массовая культура

Многие технологии для носимых компьютеров черпают свои идеи из научной фантастики. Существует множество примеров идей из популярных фильмов, которые стали технологиями или являются технологиями, которые в настоящее время разрабатываются.

3D пользовательский интерфейс
Устройства, которые отображают удобные тактильные интерфейсы, которыми можно манипулировать перед пользователем. Примерами служат управляемый перчаткой голографический компьютер, показанный в штаб-квартире Pre-Crime в начале « Особого мнения» , и компьютеры, используемые работниками ворот в Сионе в трилогии «Матрица» .
Интеллектуальный текстиль или смарт-одежда
Одежда, которая может передавать и собирать информацию. Примерами служат «Трон» и его сиквел , а также множество научно-фантастических военных фильмов.
Очки угрозы
Сканируйте других поблизости и оценивайте уровень угрозы для себя. Примеры включают Терминатор 2 , технологию «Три» в Lock-In и выключатель Kill .
Компьютеризированные контактные линзы
Специальные контактные линзы, которые используются для подтверждения личности. Использовались в фильме «Миссия невыполнима 4» .
Боевой костюм броня
Носимый экзоскелет, который обеспечивает защиту своего владельца и обычно оснащен мощным оружием и компьютерной системой. Примерами служат многочисленные костюмы Железного человека , костюм Хищника , а также Силовой костюм и Костюм Слияния Самус Аран в серии видеоигр Metroid .
Мозговые наноботы будут хранить воспоминания в облаке
Используется в фильме «Вспомнить все» .
Инфракрасные гарнитуры
Может помочь идентифицировать подозреваемых и видеть сквозь стены. Примерами служат особая система глаз Робокопа , а также некоторые более продвинутые визоры, которые Самус Аран использует в трилогии Metroid Prime .
Компьютеры, носимые на запястье
Предоставлять различные возможности и информацию, такие как данные о владельце, карта окрестностей, фонарик, коммуникатор, детектор ядов или устройство слежения за врагами. В качестве примеров можно привести Pip-Boy 3000 из игр Fallout и Leela 's Wrist Device из телевизионного ситкома Futurama .
Нагрудное или элегантное ожерелье
Этот форм-фактор носимого компьютера был показан во многих научно-фантастических фильмах, включая «Прометей» и «Железный человек» .

Развитие носимых технологий за последние годы

Технологии развивались с постоянными изменениями в носимых компьютерах. Носимые технологии все чаще используются в здравоохранении. Например, портативные датчики используются в качестве медицинских устройств , которые помогают пациентам с диабетом отслеживать данные, связанные с физическими упражнениями. [63] Некоторые люди считают носимые технологии новой тенденцией; [ необходима цитата ] однако компании пытались разработать или спроектировать носимые технологии на протяжении десятилетий. В последнее время внимание было сосредоточено на новых типах технологий, которые в большей степени направлены на повышение эффективности в жизни пользователя.

Основные элементы носимых компьютеров

Проблемы с носимыми компьютерами

Носимые технологии сопряжены со многими проблемами, такими как безопасность данных, вопросы доверия, а также нормативные и этические вопросы. После 2010 года носимые технологии стали рассматриваться больше как технологии, ориентированные в основном на фитнес. [64] Они использовались с потенциалом для улучшения работы здравоохранения и многих других профессий. С ростом носимых устройств вопросы конфиденциальности и безопасности могут быть очень важны, особенно когда речь идет об устройствах для здоровья. Кроме того, FDA рассматривает носимые устройства как «общие продукты для оздоровления». В США носимые устройства не подпадают под действие каких-либо федеральных законов, но регулирующее законодательство, такое как защищенная медицинская информация (PHI), является предметом регулирования, которое осуществляется Управлением по гражданским правам (OCR). Устройства с датчиками могут создавать проблемы безопасности, поскольку компании должны быть более бдительными, чтобы защищать общедоступные данные. Проблема с кибербезопасностью этих устройств заключается в том, что правила в США не такие строгие. [ требуется ссылка ] Аналогичным образом, у Национального института стандартов и технологий (NIST) есть кодекс под названием NIST Cyber ​​security Framework, но он не является обязательным. [65]

Следовательно, отсутствие конкретных правил для носимых устройств, в частности медицинских устройств, увеличивает риск угроз и других уязвимостей. Например, Google Glass подняли серьезные риски конфиденциальности с помощью носимых компьютерных технологий; Конгресс исследовал риски конфиденциальности, связанные с потребителями, использующими Google Glass, и тем, как они [ необходимо разъяснение ] используют данные. [ необходима цитата ] Продукт может использоваться для отслеживания не только пользователей продукта, но и других людей вокруг них, особенно без их ведома. Тем не менее, все данные, полученные с помощью Google Glass , затем хранились на облачных серверах Google, что давало им доступ к данным. Они также подняли вопросы относительно безопасности женщин, поскольку они позволяли преследователям или домогателям делать навязчивые фотографии женских тел, надевая очки, без какого-либо страха быть пойманными. [66]

Носимые технологии, такие как умные очки, также могут поднимать культурные и социальные вопросы. Хотя носимые технологии могут сделать жизнь проще и приятнее, некоторые устройства (например, наушники Bluetooth) могут сделать людей более зависимыми от технологий, чем от взаимодействия с окружающими людьми. [67] Общество считает эти технологии роскошными аксессуарами, и внутри группы может быть давление со стороны сверстников, чтобы владеть аналогичными продуктами. Эти продукты поднимают проблемы социальной и моральной дисциплины. Например, ношение умных часов может быть способом соответствовать стандартам в областях, где доминируют мужчины, где женственность может восприниматься как непрофессиональная. [68]

Несмотря на то, что спрос на эту технологию растет, одной из самых больших проблем является цена. Например, по состоянию на март 2023 года цена Apple Watch колеблется от 249 до 1749 долларов, что для обычного потребителя может оказаться непомерно высокой ценой. [69]

Будущие инновации

Дополненная реальность позволяет создать новое поколение дисплеев. В отличие от виртуальной реальности, пользователь не существует в виртуальном мире, а информация накладывается на реальный мир.

Эти дисплеи могут быть легко переносимыми, например Vufine+. [70] [71] Другие довольно массивны, например Hololens 2. [72] Некоторые гарнитуры автономны, например Oculus Quest 2 [73] и другие . В отличие от компьютера, они больше похожи на терминальный модуль.

Одноплатные компьютеры (SBC) улучшают производительность и становятся дешевле. Некоторые платы дешевые, такие как Raspberry Pi Zero и Pi 4, в то время как другие более дорогие, но больше похожи на обычный ПК, такие как Hackboard и LattePanda .

Одной из основных областей будущих исследований может стать метод управления. Сегодня компьютеры обычно управляются с помощью клавиатуры и мыши, что может измениться в будущем. Например, скорость набора слов в минуту на клавиатуре может быть статистически улучшена с помощью раскладки BEPO. [74] Эргономика также может изменить результаты с помощью разделенных клавиатур и минималистских клавиатур (которые используют одну клавишу для более чем одной буквы или символа). Крайним вариантом может стать клавиатура Plover и steno, которая позволяет использовать очень мало клавиш, нажимая более одной одновременно для буквы.

Более того, указатель можно было бы усовершенствовать, превратив обычную мышь в указатель-акселератор.

Система управления жестами развивается от управления изображением ( камера Leap Motion ) до интегрированного захвата (бывший прототип перчатки AI data [75] от Зака ​​Фридмана). Для некоторых людей основная идея может заключаться в создании компьютеров, интегрированных с системой дополненной реальности, которые будут управляться с помощью эргономичных контроллеров. Это позволит создать универсальную машину, которая может быть такой же портативной, как мобильный телефон, и такой же эффективной, как компьютер, дополнительно с эргономичными контроллерами.

Военное использование

Компьютер на запястье

Носимые компьютеры были представлены армии США в 1989 году как небольшие компьютеры, которые должны были помогать солдатам в бою. С тех пор концепция разрослась и включила в себя программу Land Warrior и предложение для будущих систем. [76] Самой обширной военной программой в области носимых устройств является система Land Warrior армии США , [77] которая в конечном итоге будет объединена с системой Future Force Warrior . [78] Также проводятся исследования по повышению надежности наземной навигации. [79]

F-INSAS — индийский военный проект, разработанный в основном с использованием носимых компьютеров.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Носимые вычисления . Получено 23 марта 2018 г. . {{cite book}}: |website=проигнорировано ( помощь )
  2. ^ Барфилд, Вудроу (29 июля 2015 г.). Основы носимых компьютеров и дополненной реальности, второе издание. CRC Press. стр. 4. ISBN 9781482243512.
  3. ^ аб Манн, Стив (2012): Носимые компьютеры. В: Согаард, Мэдс и Дам, Рикке Фриис (ред.). «Энциклопедия взаимодействия человека и компьютера». Орхус, Дания: Фонд Interaction-Design.org.
  4. ^ ab Starner, Thad E. (январь 2002 г.). «Носимые компьютеры: больше не научная фантастика» (PDF) . Pervasive Computing . 1 : 86–88. doi :10.1109/mprv.2002.993148.
  5. ^ "Эволюция умных часов со временем: инфографическая шкала времени | TopGizmo". TopGizmo . 11 марта 2016 г. Архивировано из оригинала 14 марта 2016 г. Получено 14 марта 2016 г.
  6. ^ О'Донохью, Джон; Герберт, Джон (2012). «Управление данными в средах мобильного здравоохранения: датчики пациентов, мобильные устройства и базы данных». Журнал качества данных и информации . 4 : 1–20. doi :10.1145/2378016.2378021. S2CID  2318649.
  7. ^ Крис Дэвис (12 сентября 2012 г.). «Квантиграфическая камера обещает HDR-зрение от отца дополненной реальности». SlashGear .
  8. ^ Microsoft, (3 августа 2011 г.), Одеваемся в будущее: дуэт Microsoft прорывается с концепцией носимых технологий, Центр новостей Microsoft
  9. ^ Паолилло, Эмили В.; Ли, Шеннон И.; ВандеБунте, Анна; Джукич, Нина; Фонсека, Коррина; Крамер, Джоэл Х.; Касалетто, Кейтлин Б. (10 июня 2022 г.). «Использование носимых устройств в наблюдательном исследовании среди пожилых людей: приверженность, осуществимость и влияние клинико-демографических факторов». Frontiers in Digital Health . 4 : 884208. doi : 10.3389/fdgth.2022.884208 . ISSN  2673-253X. PMC 9231611. PMID 35754462  . 
  10. ^ «Google наконец-то серьезно относится к смарт-часам». Wired . ISSN  1059-1028 . Получено 24 августа 2021 г. .
  11. ^ ab Thorp, Edward (октябрь 1998). "Изобретение первого носимого компьютера". Сборник статей. Второй международный симпозиум по носимым компьютерам (Кат. № 98EX215) . стр. 4–8. doi :10.1109/iswc.1998.729523. ISBN 0-8186-9074-7. S2CID  1526.
  12. ^ Питер Кларк. «IEEE ISSCC 2000: наблюдатели за «Диком Трейси» не согласны». EE Times .
  13. Кэтрин Ватье (19 апреля 2003 г.). «Маркетинг носимых компьютеров среди потребителей: исследование чувств и отношения первых потребителей к носимым компьютерам». Вашингтон, округ Колумбия .
  14. ^ Тара Киффнер. "Носимые компьютеры: Обзор". Архивировано из оригинала 26 мая 2001 г.
  15. ^ Дэвид Бетчер, «Изобретение» наручных часов», Eur Ing David Boettcher , апрель 2015 г.
  16. ^ «Комплекс счетов народа Хуэйчжоу». Агентство новостей Синьхуа. 20 июля 2006 г.
  17. ^ "Eudaemonic Lightvectors". 15 мая 2021 г. Архивировано из оригинала 15 мая 2021 г. Получено 10 февраля 2022 г.
  18. ^ ab Raseana.ka shigady, Beat the Dealer , 2-е издание, Vintage, Нью-Йорк, 1966. ISBN 0-394-70310-3 
  19. ^ Thorp, EO (1969). «Оптимальные системы азартных игр для благоприятных игр». Revue de l'Institut International de Statistique / Обзор Международного статистического института . 37 (3): 273–293. doi :10.2307/1402118. JSTOR  1402118.
  20. Андре Ф. Мэрион, Эдвард А. Хайнсен, Роберт Чин и Бенни Э. Хелмсо, наручный инструмент открывает новое измерение в области персональной информации «Наручный инструмент открывает новое измерение в области персональной информации», Hewlett-Packard Journal, декабрь 1977 г. См. также наручный инструмент HP-01, 1977 г.
  21. ^ CC Collins, LA Scadden и AB Alden, «Мобильные исследования с использованием тактильного устройства визуализации», Четвертая конференция по системам и устройствам для инвалидов , 1–3 июня 1977 г., Сиэтл, штат Вашингтон.
  22. ^ Манн, С. (1997). «Исторический отчет об изобретениях «WearComp» и «WearCam», разработанных для применения в «персональной визуализации».". Сборник статей. Первый международный симпозиум по носимым компьютерам . стр. 66–73. doi :10.1109/iswc.1997.629921. ISBN 0-8186-8192-6. S2CID  1075800.
  23. ^ Манн, С. (1997). «Носимые вычисления: первый шаг к персональной визуализации». IEEE Computer . 30 (2): 25–32. CiteSeerX 10.1.1.58.3706 . doi :10.1109/2.566147. S2CID  28001657. 
  24. ^ Японские ПК (1984) (14:05), Компьютерные хроники
  25. ^ Дж. Питер Бейд, Г. К. Магуайр-младший и Дэвид Ф. Банц, Проект студенческой электронной записной книжки IBM/Columbia, IBM, Исследовательская лаборатория TJ Watson, Йорктаун-Хайтс, Нью-Йорк, 29 июня 1990 г. (Работа была впервые показана на семинаре DARPA по персональным компьютерным системам, Вашингтон, округ Колумбия, 18 января 1990 г.)
  26. Симсон Гарфинкель (9 марта 1993 г.). «Одетые для успеха» (PDF) . The Village Voice : 51.
  27. ^ "WearableGroup at Carnegie Mellon". Архивировано из оригинала 27 сентября 2010 года . Получено 25 сентября 2017 года .{{cite web}}: CS1 maint: бот: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
  28. ^ Фейнер, Стивен ; Макинтайр, Блэр; Селигманн, Доре (1993). «Дополненная реальность на основе знаний». Сообщения ACM . 36 (7): 53–62. doi : 10.1145/159544.159587 . S2CID  9930875.
  29. ^ "KARMA". columbia.edu . Архивировано из оригинала 18 ноября 2007 . Получено 9 апреля 2005 .
  30. ^ Матиас, Эдгар; Маккензи, И. Скотт; Бакстон, Уильям (1994). «Half-QWERTY: Печать одной рукой с использованием навыков двуручного набора». Conference Companion on Human Factors in Computing Systems - CHI '94 . pp. 51–52. doi :10.1145/259963.260024. ISBN 0897916514. S2CID  356533.
  31. ^ Матиас, Эдгар; Маккензи, И. Скотт; Бакстон, Уильям (1996). «Носимый компьютер для использования в условиях микрогравитации и других ненастольных средах». Conference Companion on Human Factors in Computing Systems - CHI '96 . стр. 69–70. doi :10.1145/257089.257146. ISBN 0897918320. S2CID  36192147.
  32. Мик Лэмминг и Майк Флинн, «Интимные вычисления 'Forget-me-not' в поддержку человеческой памяти». Архивировано 26 апреля 2006 г. на Wayback Machine в материалах симпозиума FRIEND21 по интерфейсам человека следующего поколения.
  33. EC Urban, Kathleen Griggs, Dick Martin, Dan Siewiorek и Tom Blackadar, Proceedings of Wearables in 2005. Архивировано 14 сентября 2005 г. в Wayback Machine , Арлингтон, Вирджиния, 18–19 июля 1996 г.
  34. ^ "MCC запускает исследование микроэлектромеханических систем". 24 февраля 1999 г. Архивировано из оригинала 24 февраля 1999 г. Получено 10 февраля 2022 г.
  35. Часы: Инновации вовремя, Первопроходцы, Сезон 3, Эпизод 2
  36. ^ История носимых технологий: от часов-калькуляторов до гарнитур виртуальной реальности, Social Media Week, 5 апреля 2018 г.
  37. Linux Journal, июль 2000 г., выпуск 75, обложка + страницы 86-91
  38. ^ Уорик, К., «Я, Киборг», Издательство Иллинойсского университета, 2004 г.
  39. ^ Пьерини, Дэвид (26 июля 2015 г.). «Первые носимые компьютеры заставили вас выглядеть как чертов Борг». Культ Mac . Получено 23 мая 2018 г.
  40. ^ "Sony SmartWatch".
  41. ^ Ньюман, Джаред. «Pebble Smartwatch Pre-Orders Are Sold Out, $10+ Million Pledged». Time . ISSN  0040-781X . Получено 9 апреля 2016 г. .
  42. ^ «Вот ваш шанс получить Google Glass», Gadget cluster , апрель 2014 г., архивировано из оригинала 6 мая 2017 г. , извлечено 17 февраля 2016 г..
  43. ^ Albanesius, Chloe (4 апреля 2012 г.). «Google 'Project Glass' Replaces the Smartphone With Glasses». PC Magazine . Получено 4 апреля 2012 г.
  44. ^ Ньюман, Джаред (4 апреля 2012 г.). «Проект Google Glass дразнит очками дополненной реальности». PC World . Получено 4 апреля 2012 г.
  45. ^ Билтон, Ник (23 февраля 2012 г.). «За очками Google, виртуальная реальность». The New York Times . Получено 4 апреля 2012 г.
  46. ^ "Продажи Google Glass остановлены, но фирма утверждает, что комплект не умер". BBC News . 15 января 2015 г. Получено 15 января 2015 г.
  47. ^ Рассел, Кайл (2 июня 2015 г.). «Практическое знакомство с изменяющей настроение гарнитурой Thync». TechCrunch . Получено 9 апреля 2016 г.
  48. ^ "APP – Macrotellect". o.macrotellect.com . Получено 13 декабря 2016 г. .
  49. ^ "Модуль Intel® Curie™: Раскрытие инноваций в области носимых устройств". Intel. 6 января 2015 г. Получено 11 сентября 2015 г.
  50. ^ Чен, Брайан X.; Билтон, Ник (2 февраля 2014 г.). «Создание лучшей батареи». The New York Times . Получено 3 февраля 2014 г.
  51. ^ Статт, Ник (6 февраля 2020 г.). «Apple теперь продает больше часов, чем вся швейцарская часовая индустрия». The Verge . Получено 17 апреля 2024 г. .
  52. ^ «Представляем Apple Vision Pro: первый пространственный компьютер Apple». Apple Newsroom . Получено 20 марта 2024 г.
  53. ^ "Watch This Wednesday: the Linux Watch -- Engadget". Engadget . 10 июля 2011 г. Архивировано из оригинала 10 июля 2011 г. Получено 10 февраля 2022 г.
  54. ^ "Eurotech Group: встраиваемые платы, надежные системы для интегрированных решений – высокопроизводительные вычисления". arcom.com . Архивировано из оригинала 7 марта 2007 г.
  55. ^ Смит, Нэнси Дювернь (5 ноября 2013 г.). «Wristify: тепловой комфорт через браслет». Фрагмент MIT . Архивировано из оригинала 6 ноября 2013 г. Получено 8 ноября 2013 г.
  56. ^ Вайс, Тодд Р. (30 сентября 2016 г.). «Panasonic Toughbooks отметили 20-летний юбилей». eWEEK . Получено 10 февраля 2022 г. .
  57. ^ «Project Glass – Google+ – Мы считаем, что технология должна работать на вас, чтобы быть рядом, когда…» . Получено 26 февраля 2013 г.
  58. ^ «На прошлой неделе мы говорили вам, что будем пробовать новые способы поиска Исследователей. Ну, мы…» . Получено 7 января 2015 г.
  59. ^ "Продажи Google Glass остановлены, но фирма утверждает, что комплект не умер". BBC . 15 января 2015 г. Получено 29 марта 2015 г.
  60. Бернс, Мэтт (5 июня 2014 г.). «Наушники LG LifeBand Touch и HeartRate — это чудо-близнецы среди трекеров активности». TechCrunch .
  61. ^ Кусер, Аманда (10 января 2013 г.). «Фитнес-сенсорные наушники собирают данные о здоровье и воспроизводят музыку». CNET .
  62. ^ "WSS1000/1060 Носимая сканирующая и вычислительная система". www.symbol.com . Получено 23 марта 2018 г. .
  63. ^ Клонофф, Дэвид С. (январь 2014 г.). «Новые носимые компьютеры продвигаются вперед». Журнал диабетической науки и технологий . 8 (1): 3–5. doi :10.1177/1932296813518858. ISSN  1932-2968. PMC 4454092. PMID 24876529  . 
  64. ^ Султан, Набиль (1 октября 2015 г.). «Размышления о потенциале и проблемах носимых технологий для предоставления медицинских услуг и медицинского образования». Международный журнал по управлению информацией . 35 (5): 521–526. doi :10.1016/j.ijinfomgt.2015.04.010. ISSN  0268-4012.
  65. ^ Исследования, Globaldata Thematic (13 ноября 2019 г.). «Заголовок Носимые технологии в здравоохранении: Каковы ведущие темы?». Medical Device Network . Получено 13 декабря 2019 г. .
  66. ^ "EPIC - Google Glass и конфиденциальность". Центр электронной информации о конфиденциальности . Получено 13 декабря 2019 г.
  67. ^ Дворак, Джозеф Л. (2008), «Социальные проблемы носимых устройств», Moving Wearables into the Mainstream , Springer US, стр. 311–332, doi :10.1007/978-0-387-69142-8_10, ISBN 978-0-387-69139-8
  68. ^ Тамминен, Сакари; Холмгрен, Элизабет (1 ноября 2016 г.). «Антропология носимых вещей: личность, социальное и автобиографическое». Труды конференции Ethnographic Praxis in Industry . 2016 (1): 154–174. doi : 10.1111/1559-8918.2016.01083 . ISSN  1559-8918.
  69. ^ "Купить Apple Watch". Apple . Получено 24 марта 2023 г. .
  70. ^ "Обзор поля носимого дисплея Vufine+". CineD . 14 сентября 2017 г. Получено 16 октября 2021 г.
  71. ^ Гошал, Абхиманью (11 ноября 2016 г.). «Обзор Vufine+: доступный дисплей на лобовом стекле для тех, кому он нужен». TNW | Plugged . Получено 16 октября 2021 г.
  72. ^ "Microsoft HoloLens 2 все, что вам нужно знать | BE-terna". www.be-terna.com . Получено 16 октября 2021 г. .
  73. ^ Линч, Джеральд (26 июля 2021 г.). "Обзор Oculus Quest 2". TechRadar . Получено 16 октября 2021 г. .
  74. ^ Франция, Connexion. «Французские компьютерные клавиатуры, которые нужно изменить — что такое Bépo?». www.connexionfrance.com . Получено 10 февраля 2022 г. .
  75. ^ AI Data Glove: Somatic, 31 августа 2020 г., архивировано из оригинала 11 декабря 2021 г. , извлечено 16 октября 2021 г.
  76. ^ Зениевич, Мэтью Дж.; Д. К. Джонсон; Д. К. Вонг; Дж. Д. Флэтт (2002). «Эволюция армейских носимых компьютеров». Pervasive Computing . 4. 1 (4): 30–40. doi :10.1109/mprv.2002.1158276. S2CID  37122041.
  77. Мэтью Кокс (23 июня 2007 г.). «Войска в Ираке одобряют действия Land Warrior». Army Times . Архивировано из оригинала 21 июля 2012 г. Получено 27 октября 2022 г.
  78. ^ "Army's Future Force Warrior проходит важный этап". www.army.mil . 8 сентября 2006 г. Получено 20 июля 2021 г.
  79. ^ Томас, Б.; Демчук, В.; Пекарски, В.; Хепворт, Д.; Гюнтер, Б. (октябрь 1998 г.). «Носимые компьютерные системы с дополненной реальностью для поддержки наземной навигации». Сборник статей. Второй международный симпозиум по носимым компьютерам (кат. № 98EX215) . стр. 168–171. doi :10.1109/ISWC.1998.729549. ISBN 978-0-8186-9074-7. S2CID  7845475.

Внешние ссылки